Obecnie na rynku możemy znaleźć bardzo wiele różnych kamer lub aparatów, które różnią się typem oraz wielkością wykorzystywanych przez nie matryc – zwanych też przetwornikami obrazu. Jak bardzo istotny jest to parametr? Czy rozmiar przetwornika ma znaczenie w filmowaniu? Na te i wiele innych pytań odpowiem w poniższym artykule.
Kilka słów o przetwornikach
Aby odpowiedzieć na pytanie, dlaczego właściwie rozmiar przetworników ma znaczenie, musimy zrobić najpierw krok w tył i wyjaśnić, czym tak naprawdę są przetworniki, jakie mamy typy matryc i w jaki sposób one działają. Najprostsze wyjaśnienie działania przetworników w przypadku kamer cyfrowych, to zestawienie ich na równi z kamerami filmowymi, gdzie rolę takiego przetwornika nosi celuloid na kliszy filmowej. Gdy na taśmę filmową pada światło, następuje reakcja chemiczna i w ten sposób zapisywane są informacje na temat obrazu. W przypadku kamer cyfrowych, światło pada na matrycę i jest przetwarzane na format cyfrowy niosący cyfrowe informacje o obrazie. Istnieje wiele typów przetworników, ale obecnie zdecydowanym królem są przetworniki typu CMOS, które podczas przesyłu ładunku światła używają kilku tranzystorów dla każdego pojedynczego piksela. Matryce typu CMOS możemy znaleźć w wielu kamerach filmowych, takich jak ARRI Alexa, RED EPIC, czy też Sony, które opracowało własny typ matryc CMOS o nazwie EXMOR. Przetworniki mogą różnić się przede wszystkim ich rozmiarem – dlatego też możemy znaleźć m.in. matryce jednocalowe, takie jak np. występująca w Phantom 4 Pro, Super16 mm, M4/3, Super 35 mm czy też matryce pełnoklatkowe.
Przetwornik zastosowany w kamerze Sony FS5 to przetwornik formatu Super35.
Rozmiar przetwornika a jego działanie
To, co bardzo ważne podczas odróżniania przetworników cyfrowych, to tzw. zagęszczenie pikseli. W przypadku gdy przykładowo porównamy matrycę 20-megapikselowego aparatu wraz z 20-megapikselową lustrzanką, na korzyść wyniknie znacznie większy sensor, występujący w tym drugim narzędziu. Oznacza to w skrócie, że ta sama ilość pikseli w przypadku większego przetwornika znajduje się na o wiele większej powierzchni. Przekłada się to z kolei na wyodrębnienie oraz otrzymanie zdecydowanie większej ilości informacji o obrazie – m.in. większej ilości kolorów, większym zakresie dynamicznym czy też umiejętności absorbowania większych ilości światła. To właśnie z tego powodu, rozmiar ma kluczowe znaczenie podczas wyboru kamery do filmowania. Przyjęło się, że standardem filmowym stał się przetwornik Super 35 mm, wykorzystywany m.in. w takich kamerach jak Sony FS5. Jest to przetwornik odpowiadający jednej pełnej klatce filmowej. Podobnie sytuacja ma się z tzw. pełną klatką (Full Frame Sensor), która również bazuje na pojedynczej klatce o rozmiarze 36×24 mm, jednak w odróżnieniu od filmowej posiada ona perforację na górze kadru, a nie po bokach. Oznacza to, że choć rozmiary taśm są takie same, to matryca pełnoklatkowa zajmuje jednak większy rozmiar niż Super 35. Mimo to, pełna klatka nigdy nie przyjęła się w środowisku filmowym w całości, choć filmowanie z takim przetwornikiem niesie za sobą pewne korzyści.
Porównanie pełnej klatki (kadru zdjęciowego) oraz klatki filmowej 35 mm.
Mnożnik crop
Crop factor to kolejne pojęcie, przydatne podczas próby zrozumienia działania przetworników w sztuce filmowej. Jest to nic innego jak mnożnik ogniskowej, który odpowiada za właściwe pole widzenia dla konkretnego obrazu, w porównaniu do matrycy pełnoklatkowej. Wcześniej dowiedzieliśmy się już, że matryca pełnoklatkowa posiada wymiary 36×24 mm. Gdy weźmiesz jednak standardową matrycę APS-C, która posiada rozmiar 24×16 mm, okazuje się, że oferowane przezeń pole widzenia jest mniejsze niż w przypadku matrycy pełnoklatkowej. Z porównania rozmiarów wynika, że matryca pełnoklatkowa jest 1.6 razy większa od przytoczonej matrycy APS-C. Wartość 1.6 to tzw. Crop factor, czyli mnożnik ogniskowej. Używając tego mnożnika, jesteś w stanie określić równowartość ogniskowej względem matrycy pełnoklatkowej. Stąd też obiektyw 50 mm w systemie APS-C, będzie oferował pole widzenia zbliżone do wartości 80 mm (1.6 mnożone poprzez 50 mm) na matrycy pełnoklatkowej.
Głębia ostrości
To, co jednak bardzo ważne z perspektywy operatora filmowego, to głębia ostrości. W przypadku gdy posłużysz się przetwornikiem o większym rozmiarze, oferowana przez niego głębia ostrości będzie bardziej płytka niż w przypadku ekwiwalentu w ogniskowej na mniejszym przetworniku. Dzieje się tak, ponieważ by uzyskać dokładnie ten sam kadr, aparat z mniejszym przetwornikiem będzie musiał być dalej (z uwagi na mniejsze pole widzenia). Światło przebywa w takim przypadku dłuższą drogę i stąd też cięższe jest uzyskanie płytkiej głębi ostrości. Dlatego też filmowcy starają się używać sprzętu z większymi matrycami. Trzeba jednak pamiętać o tym, że płytka głębia ostrości nie zawsze jest w 100% pożądana i by uzyskać najlepsze rezultaty względem ostrości, powinniśmy celować w przesłonę około F4-F5.6.
Porównanie głębi ostrości w kamerach Sony FS5 (matryca Super35) oraz Sony A6500 (matryca APS-C), przy zachowaniu tej samej ogniskowej – 50 mm F1.8.
Porównanie głębi ostrości w kamerach Sony FS5 (matryca Super35) oraz Sony A6500 (matryca APS-C), przy zachowaniu tej samej ogniskowej – 50 mm F1.8.
Lepsze zachowanie w niskim oświetleniu
Każdy filmowiec spotkał się z problemem ziarna występującego na filmowanym obrazie. Szum, czy też ziarno, powstaje między innymi wtedy, gdy następuje sztuczne podbicie (np. poprzez zmianę parametru ISO) obrazu. Podbicie to najczęściej jest używane podczas filmowania w słabym oświetleniu. Także w tym przypadku doskonale sprawdza się użycie większych przetworników. Większa matryca oznacza, że zapisywana i przetwarzana jest większa ilość informacji (czyli sygnału) względem szumów. Nie bez powodu to właśnie pełnoklatkowy bezlusterkowiec Sony A7s zrewolucjonizował nagrywanie w słabym oświetleniu. Matryca pełnoklatkowa wspomagana odpowiednim procesorem pozwala na wyodrębnianie bardzo dużej ilości szczegółów względem pojawiającego się szumu. Nic dziwnego, że dzięki temu, wraz z użyciem jasnych obiektywów, wykorzystując model A7S, możemy nakręcić materiał filmowy nawet w zupełnych ciemnościach, przy nieosiągalnych do niedawna, minimalnych ilościach szumu.
Matryca pełnoklatkowa w aparacie A7S, umożliwiająca redukcję szumów i wyciąganie informacji w obrazie nawet w całkowitych ciemnościach.
Podsumowanie
Z powyższych informacji możemy dojść do wniosku, że zaiste – rozmiar w przypadku przetworników ma kluczowe znaczenie. W przypadku, gdy myślisz poważnie o zajęciu się karierą filmowca, warto zainwestować w aparaty bądź też kamery z większym przetwornikiem, by wycisnąć z obrazu jak najwięcej. Choć są one z reguły droższe, czasem warto zainwestować trochę więcej w większy przetwornik i oszczędzić na żmudnym dokupywaniu innych podzespołów i narzędzi, które zrekompensują małą matrycę, jak np. jaśniejsze obiektywy. W dłuższym rozrachunku, wybór większej matrycy może okazać się zdecydowanie lepszym wyborem!
